مقايسه روش Real-time PCR با استفاده از پرايمر همگاني 23s rRNA و روش كشت خون در تشخيص سپتي‌سمي

Comparison of Real-time PCR method and blood culture in diagnosis of septicemia

زمینه و هدف: در سراسر دنیا عفونت‌های جریان خون (Blood Stream Infections, BSI) دارای میزان شیوع و مرگ‌و‌میر بالایی هستند كه بین 20% تا 70% متغیر می‌باشد. بنابراین هدف از این مطالعه یافتن یك روش كارآمد برای تشخیصی سپتی‌سمی در كنار روش كشت، با استفاده از پرایمر همگانی 23S rRNA در تشخیص بیماران مشكوك به سپتی‌سمی بود. روش بررسی: این مطالعه از نوع توصیفی- مقطعی می‌باشد كه از مهر 1393 تا خرداد 1394 در بیمارستان‌های آموزشی شهر همدان در دو مرحله آنالیتیكی و كلینیكی انجام گرفت. در مرحله آنالیتیكی حساسیت و اختصاصیت پرایمر با دو باكتری استافیلوكوكوس اورئوس، اشرشیاكلی و همچنین آزمایش بر روی نمونه‌های DNA غیر باكتریایی مانند نمونه سلولی انسان و نمونه سلولی قارچ ارزیابی شد. در مرحله كلینیكی 121 نمونه بیمار مشكوك به سپتی‌سمی از بخش مراقبت‌های ویژه بیمارستان‌های شهر همدان، با روش Real-time polymerase chain reaction (PCR) و روش كشت خون بررسی گشت و نتایج آنها با هم مقایسه گردید. یافته‌ها: حساسیت به‌دست‌آمده برای استافیلوكوكوس اورئوس و اشرشیاكلی، دو رونوشت نامبر و پایین‌ترین حد DNA قابل شناسایی برای پرایمر 5fg می‌باشد. در روش Real-time PCR تعداد 78/57% (70 مورد) از نمونه‌ها مثبت و 22/13% (16 مورد) از نمونه‌ها توسط روش كشت مثبت گردید. همبستگی یا توافق كاپا 2/0 به‌دست آمد كه نشان‌دهنده توافق ضعیف بین دو روش است. نتیجه‌گیری: حساسیت روش Real-time PCR نسبت به روش كشت خون بیشتر است و به‌علت حساسیت بالا می‌توان از این پرایمر برای آزمایشات غربالگری نمونه خون بیماران مشكوك به سپتی‌سمی استفاده كرد.

Background: Bloodstream infections (BSI) have a high incidence and high mortality in the worldwide. The mortality rate is variable between 20-70%. Therefore, early and timely detection of BSI agent in clinical laboratories is necessary. The aim of this study was to determine an efficient diagnostic tool to septicemia in accompany of blood culture method by Real-time PCR (using panbacterial 23S rRNA gene). Methods: This cross-sectional study was conducted in two analytical and clinical stages in Hamadan University of Medical Sciences, Iran, from October 2014 to June 2015. In analytical stage, sensitivity (by serial dilution from 104 to 1 CFU/ml) and specificity of the primer were evaluated with the Staphylococcus aureus (as Gram positive indicator bacteria) and Escherichia coli (as Gram-negative indicator bacteria), human genome (from Hella cell culture), Candida albicans yeast and Aspergillus fumigatus fungus. In clinical stage, 121 blood samples were collected from patients suspected to sepsis in intensive care unit (ICU) from Hamadan University Hospitals. Finally, the results of Real-time PCR and blood culture methods were compared. Results: The Real-time PCR showed a sensitivity ranging from 2 to 10 target copies per reaction to the whole blood for Escherichia coli and Staphylococcus aureus respectively. The specificity of this method was evaluated and no false positive amplification was identified. 57.85% (70 cases) of the samples were positive by Real-time PCR and 13.22% (16 cases) of the samples were positive by blood culture. However, none of the cases that were positive by blood culture were negative in Real-time PCR. As well as, 44.62% (54 cases) of cases were positive by Real-time PCR but blood culture showed no bacteria in the samples, and 42.15% (51 cases) were negative by both methods. Correlation or agreement of Kappa was 0.20, that indicating poor agreement between the two methods. Conclusion: Real-time PCR is more sensitive than blood culture and also, because of high sensitivity of this primer by Real-time PCR, we can use it for screening blood samples from suspected patients of sepsis.